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TETE D'IMPRIMANTE A MARTELLEMENT La präsente invention se rapporte ä une tete d'imprimante ä martellement comprenant un dispositif électromagnétique, des moyens de ressort, et un élément de martellement fixe aux dits moyens de ressort et possédant une tete de martellement et un élément attirable magnetiquement qui emerge de faces opposées desdits moyens de ressort, ledit element attirable magnétiquement comprenant une partie en forme de plaque qui est situee ä l'exterieur d'un électro-aimant faisant partie du dit dispositif électromagnétique.
Une telle tête d'imprimante ä martellement est dejä connue du brevet belge No 820413. Dans celui-ci, le dispositif electromagnetique comprend un premier et un second electro-aimants en formes de pots qui sont : montés de façon coaxiale. L'element attirable magnetiquement est constitue par un plongeur dont une extrémité est fixée aux moyens de ressort qui sont un ressort ä lame et dont l'autre extrémité se termine en ladite partie en forme de plaque. Le plongeur est monté ä l'interieur du second electro-aimant et la partie en forme de plaque est disposée entre les deux electro-aimants pres de leurs pieces polaires respectives et perpendiculaire ä l'axe commun longitudinal de ceux-ci. Les premier et second électro-aimants sont tous deux commandés par un circuit de contröle électrique.
Au repos, la partie en forme de plaque est située au milieu de l'entrefer entre les deux
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electro-aimants et le ressort ä lame n'est pas tendu.
Avant une opération d'impression, le circuit de contröle electrique active seulement le premier electro-aimant en conséquence de quoi ce dernier produit une force d'attraction par laquelle la partie en forme de plaque et donc aussi le plongeur sont déplacés en arriere vers ce premier électro-aimants tendant ainsi le ressort ä lame.
Au debut d'une opération d'impression sur un document, le circuit de contröle commande les deux électro-aimants de façon ä ce que le premier soit desactive alors que le second produise une force d'attraction sur la Partie en forme de plaque afin de déplacer l'element attirable glectromagnätiquement en avant vers le document. Cette force, ensemble avec celle produite par le ressort ä lame relâché. communique une vitesse considérable ä la tête de martellement. Le deplacement de la tête de martellement est tel que le ressort ä lame est tendu ä l'envers lors de l'impact sur le document de telle sorte que la seule force directe alors appliquee ä la tête de martellement soit produite par le second électro-aimant.
Après l'impact de la tête de martellement sur le document les electro-aimants sont ramenes ä leur condition initiale de telle sorte que la partie sous forme de plaque soit alors ä nouveau. attiree en arriere par le premier electro-aimant. Pendant une premiere phase de ce déplacement de la tête. la force produite par le premier electro-aimant est augmentee par la force du ressort ä lame tendu à l'envers.
Un inconvénient de la tete d'imprimante ä martellement connue mentionnee ci-dessus est que l'element attirable magnétiquement est relativement lourd et que le dispositif électromagnétique comprend deux électro-aimants et un circuit de contröle associé pour commander le mouvement réciproque de cet élément. De plus, le déplacement de la tête de martellement est principalement contröle par ces electro-aimants et puisque la génération
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et/ou suppression d'une force électromagnétique par de tels électro-aimants n'est pas instantanée, ceci affecte negativement la vitesse de deplacement de l'element de martellement.
Ceci est Particulierement vrai lorsque la force exercee par le second électro-aimant doit itre supprimée afin, de ramener la täte de martellement dans sa position initiale, c'est-à-dire après l'impact.
Un but de la presente invention est de fournir une tête de martellement du type connu mentionne ci-clessus mais qui ne presente pas cet inconvenient, c'est-ä-dire qui est d'une structure simple, et dont la vitesse de déplacement de l'element de martellement est augmentee.
Selon l'invention, ce but est atteint grâce au fait que ledit dispositif electromagnetique est uniquement constitue par ledit électro-aimant alors que ledit élément attirable magnetiquement comprend uniquement ladite partie en forme de plaque qui est montée de façon adjacente et en contact mécanique avec lesdits moyens de ressort.
Parce que l'élément attirable magnétiquement ne comprend que la partie en forme de plaque il peut : être fait relativement léger en consequence de quoi il est suffisant de n'utiliser qu'un seul electro-aimant pour contröler le mouvement reciproque de l'element de martellement.
11 est ä noter qu'une tête d'imprimante ä martellement comprenant un seul electro-aimant est dejä connue, par exemple du brevet US 4. 708. 501. Cependant, dans celui-ci, l'élément de martellement possède une portion de tige qui est montee de façon coulissante dans l'electro-aimant et qui porte la partie en forme de plaque egalement située dans cet electro-aimant et constituee par un aimant permanent. De plus, l'element de martellement n'est pas fixe mais uniquement engagé dans les moyens de ressort qui sont un ressort ä boudin. Ces moyens de ressort n'ont aucun contact mecanique avec la partie en forme de plaque. Avant une opération d'impression,
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l'électro-aimant n'est pas active de sorte qu'aucune force électromagnétique n'est appliquée ä l'élément de martellement.
Cependant, l'aimant permanent de cette élément de martellement attire alors les pièces polaires de l'électro-aimant de telle sorte que les moyens de ressort soient tendus gräce ä cet aimant permanent. Au commencement d'une opération d'impression, une force électromagnétique repoussant l'aimant permanent est générée par l'électro-aimant et s'ajoute donc ä la force exercee par les moyens de ressort tendus pour vaincre la force d'attraction de l'aimant permanent et deplacer l'element de martellement vers l'avant, c'est-à-dice vers le document ä imprimer. Pendant ce deplacement avant la force exercée par les moyens de ressort et la force de répulsion exercée par l'électro-aimant sont successivement supprimées de façon ä ce que l'élément de martellement ne continue alors sa course que grâce ä son inertie.
Après l'impact sur le document, l'élément de martellement n'est ramené dans sa position initiale que par la force de l'aimant permanent attirant les pièces polaires de l'électro-aimant.
La présente invention se rapporte également à une méthode pour imprimer sur des documents utilisant une tête
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d'imprimante ä martellement comme celle decrite ci-dessus.
La présente méthode est particulièrement caractérisée en ce qu'elle comprend les étapes successives successives d'attirer ledit élément attirable magnétiquement du dit élément de martellement au moyen d'une première force d'attraction électromagnétique generee par ledit electro-aimant et de tendre ainsi lesdits moyens de ressort, de relâcher ledit élément attirable magnétiquement du dit electro-aimant en supprimant ladite première force d'attraction electromagnetique Pour permettre le déplacement du dit element de martellement par lesdits moyens de ressort tendus jusqu'à l'impact sur ledit document ä imprimer, et de générer une seconde force
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d'attraction électromagnétique par ledit electro-aimant avant ledit impact.
De cette façon. le fonctionnement du circuit de contröle qui commande l'électroaimant reste relativement simple.
Les avantages de cette méthode par rapport ä celle revelee dans le brevet US mentionné ci-dessus sont les suivants. Au cbmmencement de l'opération d'impression, la force exercée par l'électro-aimant pour deplacer l'élément de martellement vers le document ne doit pas vaincre la force de l'aimant permanent. De plus, ä la fin de l'opération d'impression, la force électromagnétique exercee sur l'element de martellement lorsqu'il atteint ä nouveau sa position initiale peut être supérieure ä la force qui n'est exercée que par l'aimant permanent. Cette force est cependant nécessaire pour retenir l'élément de martellement dans sa Position initiale afin d'empêcher des rebondissements de celui-ci.
Dans le cas contraire, ceux-ci peuvent produire des secondes impressions non-souhaitees sur le document.
Les objets et caracteristiques de l'invention decrits ci-dessus ainsi que d'autres et la manière de les obtenir deviendront plus clairs et l'invention elle-mamie sera mieux comprise en se référant ä la description suivante d'un exemple de réalisation de l'invention pris en relation avec les dessins qui l'accompagnent et dont :
Fig. 1 est une coupe mediane longitudinale d'une tête d'imprimante ä martellement réalisée selon l'invention et
Fig. 2 montre un signal de courant électrique commandant un électro-aimant 2 faisant partie de la tête d'imprimante ä martellement de la Fig. 1.
Cette tête d'imprimante ä martellement fait partie d'un systeme d'impression capable d'imprimer des series de codes. par exemple des codes barres, sur des documents se
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déplaçant tels que des enveloppes de lettres.
La tête'd'imprimante à martellement comprend un bottier 1 dans lequel un électro-aimant 2 et un mécanisme de martellement 3 sont rigidement montds.
Le boitier 1 est constitue de deux plaques parallèles supérieures 4 et inférieures 5 et par deux plaques laterales 6 et 7. La plaque latérale gauche 6 possède un renfoncement intérieur 8, alors que la plaque laterale droite 7 a un renfoncement intérieur 9 qui fait face au renfoncement 8 et est pourvu d'une ouverture 10 réalisée dans celui-ci. Les plaques laterales 6 et 7 sont pourvues de trous de fixation de vis respectifs llt 12 et
13, 14 et les plaques supérieures 4 et inférieures 5 possèdent des trous de fixation de vis taraudés correspondants 15, 16 et 17, 18, les plaques 4, fi, 6. et 7 étant unies par des vis (non montrees) fixees dans ces trous.
L'ouverture 10 dans la plaque latérale droite 7 est recouverte par une plaque de couverture externe 19 qui y est fixée au moyen de vis (non montrées) engagées dans des trous de fixation correspondants 20, 21 et 22, 23 dans les plaques 19 et 7 respectivement. La plaque de couverture 19 est pourvue d'un renfoncement 24 orienté vers l'ouverture 10 et pourvu d'un trou 25. Les plaques 4, 5, 6 et 7 sont faites en laiton alors que la plaque de couverture 19 est en acier inoxydable.
L'électro-aimant 2 monte dans le boîtier l est constitue par un noyau en forme de U 25 et par deux bobines 26 et 27 raccordées en série, enroulées sur des bras distincts du noyau 25 et se terminant par des fils électriques 28, 29 et 30, 31 qui sont raccordés ä des bornes d'un circuit électrique de contröle (non montré).
La base du noyau en forme de U 25 est solidement engagée dans le renfoncement 8 de la plaque latérale gauche 6. Des pièces polaires rectangulaires 32 et 33 ayant chacune un bord chanfreine 34, 35 sont fixées aux extremites des bras
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respectifs du noyau en forme de U 25 de façon à ce que leurs terminaisons étroites respectives 36 et 37 se fasse face et délimitent un entrefer. Ces terminaisons 36 et 37 constituent les pöles de l'électro-aimant 2.
Le mecanisme de martellement 3 comprend un ressort ä lame rectangulaire 38 dont les extrémités 39 et 40 sont fixées dans des rainures respectives 41 et 42 de blocs en caoutchouc distincts 43 et 44. Cet assemblage 38, 43 et 44 est rigidement engagé dans l'ouverture 10 de la plaque latérale droite 7, les blocs en caoutchouc 42, 44 étant montés entre les pièces polaires 32 et 33 et la plaque de couverture 19. Le mécanisme de martellement comprend également un élément de martellement 45 qui est fixé au ressort ä lame 38 et comprend une tete de martellement et un element attirable magnétiquement 46 s'étendant sur des faces opposées du ressort ä lame 38.
L'élément attirable magnétiquement 46 comprend une partie en forme de plaque carrée formant une extrémité d'une tige 47 qui, ensemble avec un ecrou en aluminium 48, constitue la tete de martellement. A cette fin. la tige 47 est engagée dans un trou central 49 du ressort ä lame 38 et y est fixee au moyen de l'ecrou 48. Le ressort ä lame 38 est donc monté rigidement entre l'écrou 48 et la partie en forme ! de plaque 46 qui fait face ä l'entrefer entre les pöles 36 et 37 de l'électro-aimant. L'autre extremite de la tige 47 de la tête de martellement constitue la tête d'impression 50.
Celle-ci a la forme d'une extremite de tournevis et est pour cette raison capable d'imprimer un code barre. La tige 47 est engagée dans le trou 25 de la plaque de couverture 19 de telle façon que sa tête d'impression 50 dépasse legerement de cette plaque 19 lorsque le ressort ä lame 38 est au repos. Dans cette Position de repos, la plaque carree 46 n'est pas en contact avec les poles 36 et 37. La masse mobile du mecanisme de martellement 3 est faible parce que ses parties constituantes sont
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relativement petites et légères.
Malgré que seule la tête d'imprimante est montrée à la Fig. 1, elle peut être utilisée de manière connue par exemple pour imprimer des codes barres sur des enveloppes de courrier se déplaçant devant cette tête par un mécanisme d'alimentation par le chant. Un ruban encreur est alors disposé entre la täte de martellement et les documents.
Ceux-ci sont poussés contre la plaque de couverture 19 et plus particulierement autour du trou 25 de celle-ci, c'est-à-dire près de la tête d'impression 50, au moyen d'un rouleau de compression assurant une pression substantiellement constante des documents contre la plaque de couverture 19 indépendemment de l'épaisseur de ce document. Le profil de la surface extérieure de la plaque de couverture 19 est adapte ä la forme des documents ä traiter, par exemple des enveloppes de lettres d'épaisseurs variables.
Le fonctionnement de la tête d'imprimante ä martellement est décrit ci-dessous en faisant référence aux Figs. 1 et 2. La Fig. 2 montre le courant It en Ampères CA), circulant dans les bobines 26 et 27 raccordées en série en fonction du temps t.
Au repos, indiqué par l'instant tl sur la Fig. 2, le ressort ä lame 38 n'est pas tendu et, comme déjà mentionné, la plaque 46 est ä une certaine distance des pöles 36 et 37.
Lorsque des documents doivent être imprimés, le circuit de contröle électrique fournit un courant, par exemple de 2. 2 Ampères, aux bobines 26 et 27 raccordées en série. En conséquence, un champs electromagnetique est induit dans le noyau 25 et dans les pieces polaires 32 et 33 et une force d'attraction électromagnétique est créée dans l'entrefer entre les pöles 36 et 37. Par cette force la plaque 46 est attirée vers ces pOles 36 et 37 en consequence de quoi le ressort ä lame 38 est tendu vers
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l'arrière. Lorsque la partie gauche de la plaque 46 est en contact avec les pöles 36 et 37, la tête d'impression est dans une position dite d'attende.
Il est ä noter que grâce ä leur élasticité les blocs en caoutchouc 43 et 44 permettent le déplacement du ressort ä lame 38 sans aucun glissement de pièces l'une par rapport ä l'autre. Pour cette raison, les blocs en caoutchouc 43 et 44 n'agissent pas seulement comme charnières pour le ressort ä lame 38 mais également comme moyens d'atténuation de vibrations.
Lorsque, à l'instant t2 l'approche d'un document ä imprimer est détectée, par exemple au moyen d'un photo-transistor (non montre), un temporisateur faisant partie du circuit de controle mentionné ci-dessus est active. Ce temporisateur fixe les délais entre l'instant
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t2 et les instants suivants t3, t4 et t5 definis ci-dessous.
A cause de la presence d'un document mobile ä imprimer détecté à l'instant t2, l'élément da martellement 45 doit être rel ché des pöles 36 et 37 ä l'instant t3 et déplacé vers l'avant pour frapper le document de passage ä un entroit convenable. Plus en détail, ä l'instant t3 le circuit de contrôle commence un premier cycle d'impression en réduisant rapidement le courant circulant dans les bobines 26 et 27 et par la même occasion en réduisant aussi la force d'attraction électromagnétique exercee par les pöles 36 et 37 sur la plaque 46. Ceci se produit par exemple en inversant rapidement la tension aux bornes des deux bobines raccordées en série.
En conséquence, le ressort ä lame 38 est libéré de façon ä ce que la plaque 46 se dégage des pOles 36 et 37 et que la tête d'impression 50 se déplace rapidement en avant vers le document *ci imprimer.
A partir de l'instant t4 de ce déplacement. avant le circuit de contrOle fournit aux bobines 26 et 27 un courant augmentant depuis 0 Ampère ä l'instant t4 jusqu'à 4,5
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Amperes ä l'instant tS de manière exponentielle. Pendant l'intervalle de temps s'écoulant de l'instant t4 jusqu'à l'instant t6 de l'impact de la tête d'impression 50 sur le document, l'effet de la force d'attraction électromagnétique ainsi générée sur l'element de martellement 45, et plus particulièrement sur la Plaque 46 de celui-ci, est négligeable mais devient importante par la suite. 11 est ä noter que l'instant t6 se produit avant l'instant t5 où le courant atteint sa valeur maximale de 4, 5 Ampères.
A l'instant t6, c'est-ä-dire lorsque la tete d'impression 50 frappe le document, le ressort ä lame 38 est plus ou moins dans sa position de repos alors que la force d'attraction électromagnétique exercée par les pOles
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36 et 37 est alors suffisamment forte pour attirer la plaque 46.
A l'instant t5, c'est-à-dire lorsque le courant. atteint sa valeur maximale de 4,5 Ampères, ce courant est ramené exponentiellement ä sa valeur d'attente de 2,2 Ampères qui est atteinte ä l'instant t7 correspondant ä la fin du premier cycle d'impression qui a une duree d'environ 2 millisecondes. La plaque 46 revient en contact avec les pOles 36 et 37 ä l'instant t8 se produisant après l'instant t7. Quoiqu'à cet instant t8 le ressort ä lame 38 soit tendu, la force d'attraction électromagnétique exercee par les pöles 36 et 37 sur la plaque 46 vainc la force qui y est exercee par le ressort ä lame 38 tendu et maintient l'element de martellement 45 en contact avec ces pöles 36 et 37.
En consequence, l'element 45 ne peut pas rebondir sur l'électro-aimant évitant ainsi une double impression de code barre sur le document par un second déplacement non souhaite de la tête d'impression 50 vers le document.
Les délais entre les instants t2, t3, t4 et t5 sont definis par la position requise de l'impact de la tête d'impression 50 sur le document en tenant compte de la
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vitesse de déplacement de ce document, de la distance couverte par l'élément de martellement 45 entre les pOles 36 et 37 et le document ä imprimer, et de la vitesse ä laquelle cet élément de martellement 45 couvre cette distance. Les moments relatifs de ces instants t2, t3, t4 et t5 sont ajustables par le circuit de contrôle.
A partir de l'instant t7, un second cycle d'impression peut commencer. Ce second cycle d'impression, montré en pointillés à la Fig. 2 est presqu'identique ä celui décrit précédemment et se termine ä un instant 19.
Il ne se distingue du premier cycle d'impression que par le fait que, ä cet instant t7, la plaque 46 n'est pas encore en contact avec les pOles 36 et 37. En pratique" cette situation n'affecte pas les Paramètres du second impact de la tete d'impression 50 sur le document ni l'instant tlO où ce second impact se produit par rapport ä l'instant t7.
Bien que les principes de l'invention aient té decrits ci-dessus en se référant ä des exemples particuliers,. il est bien entendu que cette description est faite seulement ä titre d'exemple et ne constitue aucunement une limitation de la portée de l'invention.